Bezpieczeństwo energetyczne. Czy samochody elektryczne pomogą elektrowniom?

Samorządy planują odgrywać coraz aktywniejszą rolę na rynku produkcji energii. Na zarządzanych przez siebie obszarach miejskich poszukują też sposobów na zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego. Aby osiągnąć ten cel, potrzebna jest taka przebudowa systemu elektroenergetycznego, aby możliwe było łatwe włączanie do niego mikroinstalacji OZE, lub samochodów z napędem elektrycznym oraz sprawne zarządzanie powstałą w ten sposób siecią prosumentów. Taka inteligentna sieć energetyczna - tzw. Smart Grid - zapewnia komunikację pomiędzy wytwórcami, odbiorcami i magazynami energii.

Jak samochody elektryczne zasilą sieć elektroenergetyczną?

W kontekście ekologicznej, zrównoważonej mobilności i transportu publicznego, szczególnie interesujące są koncepcje vehicle-to-grid (V2G) oraz vehicle-to-building (V2B). Zakładają one wykorzystanie systemu umożliwiającego dwukierunkowy przepływ energii między pojazdem elektrycznym (lub hybrydowym) a siecią elektroenergetyczną lub nawet pojedynczym budynkiem, wyposażonym np. we własny magazyn energii. W przyszłości, gdy bateryjne pojazdy elektryczne będą szeroko rozpowszechnione, ich wykorzystanie jako mobilnych zasobników energii może umożliwić lepsze zbilansowanie lokalnej sieci elektroenergetycznej i zapewnienie jej bezpieczeństwa.

W praktyce, układ taki będzie niwelował zagrożenie przeciążenia systemu w okresach największego zapotrzebowania na energię elektryczną (w godzinach szczytowych). Duża liczba podłączonych do niego pojazdów elektrycznych stanowić będzie zbiorczy magazyn energii, wspomagający zespół wytwórczy. Część prądu będzie pobierana z baterii tych aut i oddawana z powrotem do sieci. Brak konieczności dosyłania energii z oddalonych o wiele kilometrów elektrowni sprawi, że nie będzie konieczne skokowe zwiększanie ich mocy produkcyjnej, ani wykorzystywanie pełnej przepustowości linii przesyłowych.

Z drugiej strony, pojazdy elektryczne podłączone do systemu będą doładowywane w okresach mniejszego zapotrzebowania na energię – na przykład w nocy. Funkcjonowanie takiego układu wymaga zaawansowanego, inteligentnego systemu zarządzania poborem i wytwarzaniem prądu, ale odciąża elektrownie, które dzięki niemu mogą pracować na stałym, optymalnym poziomie.

Nie bez znaczenia jest też przystosowanie takiego systemu do przyłączania odnawialnych źródeł energii. Ich wadą jest to, że są rozproszone i stosunkowo niestabilne – nie zawsze bowiem wiatr wieje a słońce świeci. Setki lub tysiące pojazdów elektrycznych wyposażonych w baterie działałyby w takim układzie, jako bufor i stabilizator, zapewniający określony poziom zasilania nawet w okresach niekorzystnej pogody. Podobnie mogłoby się dziać w krótkotrwałych sytuacjach kryzysowych – w przypadku awarii elektrowni lub sieci przesyłowej.

Bezpieczeństwo energetyczne. Czy da się zarobić na własnym elektryku?

Jaką korzyść z funkcjonowania V2G czy V2B mieliby właściciele pojazdów elektrycznych podłączonych do takiej sieci? Przede wszystkim – finansową. Należy pamiętać, że użyczanie auta, jako mobilnej baterii do zasilania sieci elektroenergetycznej, powinno być traktowane jak usługa wynajęcia akumulatorów. Właściciel samochodu mógłby zatem liczyć na zniżkę na zakup energii elektrycznej lub po prostu otrzymywać zapłatę za „użyczanie" auta jako zasobnika energii. Mogłoby to istotnie zmniejszyć koszty eksploatacji samochodu elektrycznego, a w efekcie – zwiększyć popularność takich aut w społeczeństwie.

Póki co jednak V2G i V2B to wciąż jeszcze pieśń przyszłości, chociaż z dużymi szansami na realizację. Decentralizacja systemów elektroenergetycznych została wskazana przez jedną z dyrektyw Unii Europejskiej, jako jeden z głównych kierunków rozwoju unijnego rynku energetycznego już w 2019 r. Technologia V2G postrzegana jest, jako mająca szczególnie duże szanse na komercjalizację po 2025 r. Zgodnie z różnymi prognozami, w 2030 r. ma być szeroko stosowana w Chinach, Wielkiej Brytanii, Niemczech i Francji. Tendencja ta powiązana będzie ze spodziewanym dużym wzrostem liczby aut elektrycznych – zgodnie z przewidywaniami Międzynarodowej Agencji Energetycznej, w 2030 r. liczba takich pojazdów na świecie może wzrosnąć do (w zależności od rozpatrywanego scenariusza) od 125 do 228 mln jednostek. Pod koniec 2021 r. było ich 16,5 mln.

Zielona Wizja Warszawy – czy elektryki oświetlą stolicę?

Plany dotyczące V2G i V2B mają również władze Warszawy. Znalazły się one w projekcie dokumentu zatytułowanego „Zielona Wizja Warszawy – plan działań na rzecz zielonego miasta i klimatu", który jest strategią dojścia polskiej stolicy do stanu neutralności klimatycznej. Opracowanie to zakłada przeznaczenie kwoty 850 tys. zł na stworzenie w latach 2023-2025 analizy wykonalności inteligentnego systemu sieciowego i strategii wdrożenia systemów vehicle-to-grid i vehicle-to-building. Wdrożenie tych technologii w połączeniu ze zintegrowaną polityką transportową, car sharingiem, elektromobilnością oraz zakupem zielonej energii dla jednostek komunalnych, ma zwiększyć „przenikanie energii odnawialnej do sieci elektroenergetycznych".